本文關(guān)鍵詞： 金屬氧化物 阻變存儲器 d~0磁性 氧空位　出處：《山東大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：目前,阻變隨機(jī)存儲器(RRAM)因?yàn)槠鋬?yōu)良的非易失性吸引了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注,它不僅有很好的尺寸縮減潛力,還具有高密度、低能耗、高速度、持久的保持性等優(yōu)點(diǎn),是新型非易失性存儲器的候選者。而在自旋電子學(xué)領(lǐng)域,電控磁研究備受關(guān)注,研究者們在金屬、多鐵材料、稀磁半導(dǎo)體等材料中都發(fā)現(xiàn)了電控磁現(xiàn)象。電阻轉(zhuǎn)變與磁性的耦合就是一個(gè)典型的電控磁例子,在電場的作用下,實(shí)現(xiàn)對器件電阻與磁性的雙重控制。如果將電阻轉(zhuǎn)變和磁性轉(zhuǎn)變集成在一個(gè)器件中,就可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)地提高數(shù)據(jù)的存儲密度,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的多級存儲。本論文主要進(jìn)行了如下研究:1、利用脈沖激光沉積(PLD)鍍膜技術(shù)制備了以二氧化鉿為阻變層的Ag/HfO2/Pt阻變存儲器。對器件的電阻轉(zhuǎn)變特性及電控磁行為進(jìn)行了測量,通過一系列的實(shí)驗(yàn)研究,我們在器件中發(fā)現(xiàn)了明顯的多級電阻轉(zhuǎn)變行為,伴隨著多級阻變,器件的鐵磁性也出現(xiàn)了變化。多級電阻轉(zhuǎn)變與磁電耦合是由兩種機(jī)制共同控制的:Ag導(dǎo)電細(xì)絲機(jī)制與氧空位導(dǎo)電細(xì)絲機(jī)制。2、利用磁控濺射(Magnetron sputtering)鍍膜技術(shù)制備了 Ta/ZnO/Pt阻變存儲器件。利用直流電壓掃描方式對器件的電阻轉(zhuǎn)變以及電控磁行為進(jìn)行測量,器件表現(xiàn)出典型的雙極電阻轉(zhuǎn)變行為,并且觀察到了磁電耦合現(xiàn)象。在外加電壓的作用下,存儲介質(zhì)ZnO薄膜中的氧空位濃度發(fā)生變化,促進(jìn)氧空位導(dǎo)電細(xì)絲的形成與湮滅,同時(shí),ZnO/Pt界面的勢壘高度發(fā)生變化,從而導(dǎo)致器件的電阻與磁性同時(shí)發(fā)生變化。3、利用磁控濺射鍍膜技術(shù)制備了 Ta/Sn02/Pt阻變存儲器件。對器件的電阻轉(zhuǎn)變行為以及電場調(diào)控磁性行為進(jìn)行了測量,器件表現(xiàn)出典型的雙極電阻轉(zhuǎn)變行為,并且在正電壓方向出現(xiàn)了多級電阻轉(zhuǎn)變,器件的磁性也伴隨著電阻轉(zhuǎn)變表現(xiàn)出多級變化。電阻轉(zhuǎn)變與磁性轉(zhuǎn)變存在兩種機(jī)制:肖特基勢壘機(jī)制與氧空位導(dǎo)電細(xì)絲機(jī)制。
[Abstract]:At present, resistive random access memory (RRAM) has attracted extensive attention of academia because of its excellent non-volatile property. It not only has good size reduction potential, but also has high density, low energy consumption and high speed. In the field of spin electronics, the research of electronic-controlled magnetics has attracted much attention, and researchers are in the field of metal and multi-iron materials. Electronic-controlled magnetic phenomena have been found in dilute magnetic semiconductors. The coupling of resistance transition and magnetism is a typical example of electrically controlled magnetic field under the action of electric field. The dual control of the resistance and magnetism of the device is realized. If the resistance transition and the magnetic transition are integrated into one device, the storage density of the data can be greatly increased. In this paper, we mainly do the following research: 1. The Ag/HfO2/Pt resistive memory with hafnium oxide as the resistor layer was prepared by pulsed laser deposition (PLD) coating technology. The resistance transition characteristics and the electronic-controlled magnetic behavior of the device were measured. Through a series of experimental studies, we found obvious multistage resistance transition behavior in the device, accompanied by multistage resistance. Multistage resistance transition and magnetoelectric coupling are two kinds of mechanisms which are controlled by two mechanisms: 1: AG conductive filament mechanism and 2. 2 oxygen vacancy conductive filament mechanism. Magnetron sputteringusing magnetron sputtering. The Ta/ZnO/Pt resistive memory device was fabricated by coating technology. The resistance transition and the electronic-controlled magnetic behavior of the device were measured by DC voltage scanning method. The device exhibits typical bipolar resistance transition behavior, and magnetoelectric coupling phenomenon is observed. The oxygen vacancy concentration in the ZnO thin film is changed under the action of applied voltage. It can promote the formation and annihilation of oxygen vacancy conductive filament, and change the barrier height of ZnO / Pt interface, which leads to the change of resistance and magnetism of the device. 3. Ta/Sn02/Pt resistive memory devices were fabricated by magnetron sputtering coating technique. The resistance transition behavior and the electric field controlled magnetic behavior of the devices were measured. The device exhibits typical bipolar resistance transition behavior and multistage resistance transition in the positive voltage direction. There are two mechanisms of resistance transition and resistance transition: Schottky barrier mechanism and oxygen vacancy conducting filament mechanism.
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP333

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本文編號：1487797